Den idealen Pneumatikzylinder auswählen: Praktischer Leitfaden für zuverlässige Automatisierung

Pneumatische Aktuatoren (auch als Pneumatikzylinder bezeichnet) sind effiziente Automatisierungstechnologien, die für Anwendungen mit linearer Bewegung verwendet werden. Sie sind fundamental für viele Anwendungen in industriellen Umgebungen, werden aber auch weit verbreitet in vielen anderen Branchen eingesetzt, die Automatisierungsmaschinen nutzen – insbesondere Materialhandhabungsanwendungen, die übertragen, aufnehmen, platzieren, klemmen oder indexieren müssen. Nicht nur sind pneumatische Aktuatoren wirtschaftlich und zuverlässig, sie sind auch sicherer als viele andere Bewegungslösungen.

Mit Druckgas oder Druckluft erzeugen sie lineare oder rotatorische mechanische Bewegung. Mit hoher Kraft und schnellen Geschwindigkeiten bei kompaktem Bauraum straffen sie Prozesse für zahlreiche Anwendungen.

Bei einer breiten Palette von Größen, Stilen und Designs kann es schwierig sein, den richtigen pneumatischen Aktuator für Ihre Anwendung zu wählen.

Was sind Ihre Anwendungsanforderungen?

Der Anwendungstyp und die entsprechenden Bedürfnisse werden maßgeblich bestimmen, welcher pneumatische Aktuator für Sie richtig ist. Es gibt fünf gängige Aktuatortypen, jeweils mit eigenen Spezialitäten.

Pneumatische Rundzylinder (Round Body Actuators)

Rundzylinder sind der flexibelste Aktuatortyp. Sie gibt es in reparierbaren und nicht reparierbaren Varianten, was eine Anpassung an den Zylinderstil ermöglicht. Sie sind anpassbar an Mehrfachpositionen, Stangensperre, nicht-rotierend und viele andere Anwendungen. Wenn Sie einen pneumatischen Aktuator suchen, der anpassbar ist, sollten Sie diese Auswahl in Betracht ziehen.

Pneumatische Drehaktuatoren (Rotary Actuators)

Diese Aktuatorvariante eignet sich am besten für Anwendungen, die einen großen Bewegungsbereich erfordern. Während viele andere Aktuatortypen lineare Bewegung bieten, liefern pneumatische Drehaktuatoren Drehbewegungen bis zu 1080°, was sie ideal für Anwendungen wie Pick-and-Place und Greifen macht. Bimba ist ein führender Anbieter pneumatischer Drehaktuatoren.

Pneumatische Stangenlose Aktuatoren (Rodless Actuators)

Wie bereits erwähnt, werden pneumatische stangenlose Aktuatoren häufig für Punkt-zu-Punkt-Bewegungen eingesetzt, wo der Platz begrenzt sein kann. Diese Aktuatoren sind platzseitig hocheffizient und erreichen die gleichen Ergebnisse wie herkömmliche Aktuatoren, während sie in 50 % des Raums arbeiten. Sie passen perfekt, wenn der Platz klein ist, aber eine Ausgabe bei gleichen Raten wie andere volle pneumatische Aktuatoren benötigt wird. Wenn Sie einen Aktuator benötigen, der schwere Lasten bewältigen kann, sind diese Aktuatoren noch im Rennen. Verschiedene Stile bieten unterschiedliche Tragfähigkeiten. Um eine Vorstellung von verfügbaren stangenlosen Aktuatoren zu bekommen, sehen Sie sich Bimbas Vielfalt an.

Zugstangenzylinder (Tie Rod Cylinders)

Zugstangenzylinder werden in den USA häufig verwendet. Um kostspielige Leckagen zu verhindern, nutzen sie vier oder mehr Zugstangen, die die Länge des Zylinderkörpers durchlaufen, um Boden- und Kopfplatten zusammenzuhalten. Einige Zugstangenzylinder sind NFPA-zertifiziert, was Anwendungsflexibilität bietet. Diese Zylindervariante wird allgemein in Anwendungen eingesetzt, die große Bohrungsgrößen, längere Hübe und/oder schnelle Montage erfordern.

Kombinierte Dreh-/Linearaktuatoren

Die Kombination eines Dreh- und Linearaktuators, die zusammen montiert sind, kann Bewegung erzeugen, die den Bedarf an einem elektrischen Aktuator in einer Anwendung ersetzt. Diese leistungsstarke Kombination kann für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden, ist aber am häufigsten in Dosier- und Verpackungsanwendungen zu sehen. Sehen Sie sich Bimbas Dreh- und Linearaktuatoren an.

Welche Kraftrichtung benötigen Sie?

Ein wichtiger Prädiktor für den benötigten pneumatischen Aktuator wird durch die in Ihrer Anwendung erforderliche Kraftrichtung definiert. Muss sich Ihr Aktuator in eine Richtung bewegen? Oder muss er hin und her bewegen? Wenn Ihre Anwendung Bewegung in nur eine Richtung erfordert, sollten Sie einen einfachwirkenden Zylinder verwenden. Wenn Hin- und Herbewegung erforderlich ist, ist ein doppeltwirkender Zylinder Ihre beste Wahl. Dies liegt an der unterschiedlichen Konstruktion, die sie für unterschiedliche Anwendungen ideal macht.

Wie viel Kraft wird benötigt?

Kraft ist eines der wichtigsten Attribute bei der Wahl eines Aktuators, also seien Sie vorsichtig bei der Berechnung der für Ihren speziellen Einsatz erforderlichen Kraft. Wenn der von Ihnen gewählte Aktuator die Kraftanforderungen nicht erfüllt, wird Ihr System nicht effizient und kooperativ sein.

Eine einfache Kraftberechnung kann durch Multiplikation der Aktuatorbohrungsfläche mit dem angewendeten Druck erfolgen.

F = P × A

Wie sieht der Arbeitsraum für Ihren Aktuator aus?

Der primäre Vorteil pneumatischer Aktuatoren ist ihre Fähigkeit zu hoher Kraft bei relativ kleinem Bauraum. Dennoch variiert jeder Typ pneumatischer Aktuatoren etwas von seinem Gegenstück.

Der verfügbare Platz für Ihren Zylinder definiert die Länge des Aktuators, den Sie verwenden können. Generell können Sie erwarten, dass stangenlose Aktuatoren weniger Platz benötigen als andere Varianten. Dies ist ein weiterer Grund, warum stangenlose Aktuatoren von vielen Branchen und Anwendungen bevorzugt werden.

Mit welcher Art von Last arbeiten Sie?

Generell arbeiten pneumatische Systeme bei etwa 100 psi (ca. 7 bar). Aus diesem Grund werden pneumatische Aktuatoren am besten für kleine Lasten eingesetzt. Spezifische pneumatische Aktuatoren können jedoch bei Bedarf auch mit großen Lasten verwendet werden. Das Verständnis der Art der Anwendungslast, mit der Sie arbeiten, wird ein wichtiger Filter sein, welchen pneumatischen Aktuator Sie verwenden.

Einen Experten konsultieren

Während dies großartige Richtlinien sind, kann die Konsultation eines Experten vorteilhaft sein, um sicherzustellen, dass alle Bedürfnisse und Vorteile bei der Auswahl des idealen Aktuators für Ihre Anwendung abgewogen werden. Kontaktieren Sie unsere Pneumatikspezialisten für Hilfe bei der Anpassung eines pneumatischen Aktuators an Ihre spezifische Anwendung.